Propiedades electromecánicas de las células miocárdicas - Fisiología UMAI

hola Vamos a dedicar esta clase a las propiedades electromecánicas de las células miocardicas la protagonista de la fisiología cardíaca es la célula miocárdica el corazón humano tiene entre 2000 y 3000 millones de células miocardicas representan el 75 por de la masa del corazón pero son solamente el 30% de las células el corazón también tiene otros tipos de células hay pericitos hay fib lastos hay células endoteliales que son más pequeñas pero más numerosas las células miocárdicas son células musculares estriadas que tienen sarcómeros eh de manera ordenada y organizada y son comparación con las de músculo esqueléticos

son mucho más cortas y gruesas miden unos 100 150 micrómetros de largo y unos 30 40 de ancho y tienen en general un solo núcleo en algún caso podrían llegar a tener dos las células están unidas entre sí de manera escalonada formando lo que se llaman los discos intercalares dentro de los discos intercalares hay tres tipos de uniones están por un lado la fascia adens en la fascia adens los filamentos finos de sarcómeros vecinos de células vecinas se encuentran entrelazados generando que las membranas de las dos células estén muy cerca muy próximas entre sí Y

también unidas como adheridas fuertemente acopladas además de eso tenemos los desmosomas en los desmosomas hay filamentos intermedios que se los denomina así porque son un poco más gruesos la actina de tiene un diámetro de 7 nanómetros Bueno los filamentos intermedios alrededor de 10 la estructura se las dejo para histología pero son un poquito más anchos los desmosomas son uniones mecánicamente muy resistentes y hacen que células vecinas a pesar de ser diferentes células estén acopladas mecánicamente de manera que es extremadamente difícil separar el corazón cuando estas células se contraigan van a ser mucha fuerza juntas y

van a tener una rigidez muy grande y por último el tercer tipo de Unión que hay en estos discos intercalares son las uniones Gap las uniones Gap son similares a las sinapsis eléctricas que vimos en neuro hay canales grandes expresadas en las membranas de ambas células cada una de estas membranas tiene una canal grande que se llama conexon que está formado por seis conexinas y los conexones de las dos células vecinas están acoplados entre sí formando un gran canal enorme que es la unión de tipo Gap estas uniones Gap comunican los citoplasmas de las dos

células y son vías de baja resistencia por las que las corrientes generadas o el potencial de membrana que se conduce por una célula se mete directamente en la de al lado y Esto hace que las células miocárdicas funcionen eléctricamente como un incisio cuando la corriente se genera en una se transmite a lo largo de la membrana de esa célula y pasa a las vecinas por estas uniones Gap en los discos intercalares Entonces tenemos estas tres tipos de uniones que hacen que las células estén cerca acopladas entre sí que tengan una enorme resistencia o sea un

acoplamiento mecánico como si fueran una sola cosa a pesar de que son están son separadas son dos cosas distintas funcionan como una y además están acopladas eléctricamente las corrientes de una pasan a la otra estas tres uniones en conjunto se denominan área composita y son una característica clave del funcionamiento del miocardio que si bien no es un verdadero incisio sí funciona o es funcionalmente un incisio O sea a pesar de que son 2000 3000 millones de células funcionan en conjunto como si fueran una gran masa única por la que la corriente circula por estas uniones

Gap y cuando se contrae lo hace también en conjunto y muy fuertemente adheridas entre sí gracias a todas estas acoplamientos mecánicos que tiene fundamentalmente los desmosomas las células miocárdicas son células musculares estriadas que como toda célula muscular convierten la energía presente en los enlaces fosfatos del ATP en trabajo mecánico y esa contracción muscular es gatillada como en todas las células musculares por un evento químico que es el aumento de la concentración intracitoplasmática o intr sarcoplásmico ese aumento de la concentración de calcio esa su vez generado por un evento eléctrico un potencial de acción que se

conduce por la membrana incluyendo la membrana del túbulo t la células miocárdicas tienen también túbulos t como tienen las células eh musculares estriadas los túbulos t en las células miocárdicas son más anchos y más grandes que en las esqueléticas pero son menos son más Mucho menos eh numerosos y se encuentran a nivel del disco Z están ubicados diferente también en la células miocárdicas el retículo sarcoplasmático está mucho menos desarrollado la asociación entre el túbulo T y las cisternas es más lábil y forman una díada no una tríada como en el músculo esquelético bueno el tema

es que el potencial de acción se conduce por la membrana se mete por el túbulo T igual que en el músculo esquelético pero en este caso la relación entre el túbulo T y la membrana es más lábil entonces si bien se produce la activación mecánica directamente por el acoplam entre los canales de tipo L y los canales de gigantes que hay en el retículo sop plasmático los de rianodina es más lábil también es necesario que ingrese calcio y ese calcio que ingresa generará también la liberación de calcio es el liberación de calcio inducida por calcio

bueno el tema es que el potencial eléctrico que va potencial de membrana por la membrana va a generar un evento químico que es un aumento de la concentración de calcio que a su vez va a generar un evento mecánico que es un aumento en la tensión esas tres cosas eléctrico potencial de membrana sodio potasio etcétera que se conduce por la membrana luego químico aumento en la concentración de calcio y luego mecánico aumento en la tensión son tres fenómenos que están temporalmente acoplados eso es el acoplamiento excitación contracción y son consecuencia uno del otro pero no

son simultáneos siempre primero ocurren los eventos eléctricos O sea la despolarización el potencial de membrana acá lo ven en esta imagen ven luego ocurren los eventos químicos en este caso es el aumento o la disminución llegado el caso de la concentración de calcio y luego los eventos mecánicos como son el aumento en la tensión primero se despolariza primero pasa eléctrico luego aumenta la concentración de calcio y luego empieza a desarrollar tensión al músculo esos tres esas tres partes siempre están eh digamos relacionadas temporalmente pero no son simultáneas y insisto siempre primero el eléctrico luego lo

químico y luego lo mecánico Entonces tenemos 3000 millones de células microscópicas capaces de convertir la energía química presente en los eslac fosfatos del ATP en trabajo mecánico ese trabajo mecánico es lo que va a generar la fuerza impulsora para que la sangre se mueva a lo largo del aparato circulatorio para que el el corazón pueda hacer esto esas células microscópicas deben contraerse de una manera sincronizada con una sincronización perfecta la sincronización es tanto más importante que su capacidad de contraerse la señal que provoca esto es eléctrica de manera similar a las neuronas hay una población

de células en la aurícula derecha en la parte posterior cerca de la desembocadura de la vena caba superior que es el nodo sinusal es el marcapasos a partir del cual arranca el estímulo es estímulo se extiende por el corazón pasando por las uniones Gap que tienen las células entre sí y también a través de una población de células que es el sistema de conducción y llega de manera precisa para hacer que cada célula se contraiga en el preciso y Exacto orden en el que tiene que contraerse para generar la contracción más eficiente posible esta señal

que sincroniza a las diferentes poblaciones de células miocárdicas para hacer es ese trabajo coordinado que requiere la contracción es producida de la misma manera que las neuronas se comunican entre sí con cambios en el potencial de membrana recordemos que tenemos un potencial de membrana en reposo cuando la célula está inactiva que es más negativo en el interior el potencial de membrana es la diferencia de cargas que hay entre el interior y el exterior de la célula por convención se define que el exterior es cero o sea el electrodo de referencia que está en el exterior

se sitúa va como en cero y el interior de la célula registra que adentro de la célula hay como un déficit de cargas positivas o un exceso de aniones Y esa es la característica que tiene el potencial de membrana en reposo -80 -70 -90 según la célula en la que estemos repasando de neuro El potencial de membrana se debe a la asimétrica distribución de iones a ambos lados de la membrana y a la permeabilidad selectiva de la membrana afuera hay más sodio más cloruro adentro hay más potasio más aniones inorgánicos proteinatlas cargados negativamente no todos

atraviesan la membrana de la misma manera el potasio es el ion al que la membrana es más permeable en reposo y eso determina el valor y las características que tiene el potencial de membrana de reposo tanto en las neuronas como en las células miocárdicas recordemos que el potencial de membrana no es un Equilibrio es un estado estacionario mantenido con permanente gasto de energía y que si si los iones tienen permeabilidad tienen alguna manera de atravesar la membrana estos van a moverse en busca de su equilibrio electroquímico el equilibrio la diferencia entre el potencial de membrana

y el valor de equilibrio electroquímico de los iones es lo que define la fuerza impulsora que tiene cada uno de ellos ese equilibrio se calculaba con la ecuación de nerst la ecuación de nerst me dice el valor que tiene que tener el potencial de membrana en este caso Este es el valor para este ejemplo para oponerse de manera exacta o sea tener la misma fuerza pero la inversa dirección que el gradiente químico del ion en este ejemplo por ejemplo tenemos al potasio mucho más concentrado de la izquierda que de la derecha sin embargo al potasio

cuando sale el interior queda cargado negativamente cuando el potencial de la membrana llega a tener este valor la fuerza eléctrica el interior más negativo o la izquierda más negativa retiene al potasio con la misma fuerza con la que químicamente sale este valor es el valor que tiene que tener el potencial de membrana de este ejemplo para que esta diferente concentración de potasio que hay acá esté en equilibrio electroquímico el potasio no está en equilibrio químico ni tampoco eléctrico está en equilibrio electroquímico y eso se calcula con la ecuación de nerst Los invito a repasar todo

esto de las clases de neuro hay una clase muy detallada en la que están estas mismas imágenes ahí Me dediqué a desarrollarlo mucho más en este caso es básicamente idéntico y siguiendo con el repaso en esta imagen tenemos un potencial de membrana definido en -80 es una célula de músculo esquelético ya en breve vamos a ver qué valor tiene el potencial de membrana en las células miocárdicas y vemos dónde están los valores de del equilibrio electroquímico de cada uno de los iones en relación a ese potencial de membrana vemos que el potasio con -95 está

bastante cerca del potencial de equilibrio en cambio el sodio má 67 está muy lejos la distancia entre el potencial de equilibrio del ion y el potencial de la membrana es lo que define la fuerza impulsora el potasio en este caso tiene mucha menos fuerza impulsora que el sodio que tiene mucha más fuerza impulsora el ion con más fuerza impulsora acá es el calcio Sí bueno todo esto también lo vimos en neuro recordemos que los guiones atraviesan la membrana por canales no por difusión simple y que hay bomba transportadores que están Todo el tiempo manteniendo estas

diferentes concentraciones el potencial de acción es un momento en el que cambian totalmente las permeabilidades y las conductancias el potencial de repente se acerca más al ner del sodio que al del potasio lo que hace que el potasio tenga mucha más fuerza impulsora y el sodio menos y se debe a cambios en las permeabilidades de los guiones de manera muy rápida pero no en las concentraciones son cambios de permeabilidad de carga eléctrica pero no concentración el sodio siempre va a estar más concentrado afuera y el potasio siempre va a estar más concentrado adentro recordamos el

potencial de acción de las neuronas que tenía una fase de despolarización rápida gobernada por un aumento brusco en la conductancia de sodio y una fase de repolarización un poco más lenta y prolongada gobernada por una disminución en la conductancia del sodio y un aumento en la conductancia del potasio que además en esta parte tiene más fuerza impulsora que el sodio porque está más lejos de su narst y recordemos que que al final del potencial Había una hiperpolarización popot tencial que se debía a que el canal de potasio tenía una cinética lenta y permanecía abierto sí

Bueno también hay algunas células que tienen expresan otros canales expresan más canales y pueden llegar a tener una fase como de meceta Hay a veces canales catiónicos que se abren a mitad de camino puntualmente calcio este sería un ejemplo de una neurona una célula que tiene o algún otro tipo de célula que tiene un potencial de acción con una forma con una meseta que probablemente tenga la apertura de algún tipo de canal de calcio en ese momento las células miocárdicas tienen potenciales de acción que tienen similitudes con estas pero también tienen grandes diferencias y es

lo que vamos a ver a continuación fíjense acá Cuánto dura este potencial está en el orden de 1 milisegundo Bueno ahora vamos a ver la miocárdica y llegamos al potencial de acción miocárdico en la derecha tenemos cinco diferentes ejemplos de potencial de acción en el miocardio nodo sinusal músculo auricular nodo aurículo ventricular fibra de purkinge y músculo ventricular cada una con sus características si nos fijamos en el nodo sinusal el reposo tiene un valor bastante más positivo que lo que vimos recién lo más negativo que llega es -60 y aparte no es horizontal hay como

una una pendiente permanente en esta célula el potencial Nunca es horizontal siempre se está moviendo eso va a ser lo que genera el automatismo y ya vamos a a hablar de eso esa pendiente se llama despolarización diastólica espontánea también la tiene las fibras del nodo aurículo ventricular que también tiene un potencial de acción bastante parecido al del sinusal en cambio el músculo auricular y el músculo ventricular y las fibras de purkinge tienen un potencial de membrana en reposo más negativo en 8 mv similar al que estaba en el gráfico previo que trab los nerv de

los diferentes iones o sea es parecido a una fibra muscular esquelética pero acá hay otra cosa que llama la atención se acuerdan cuánto duraba el potencial de acción de la neurona era tipo 1 milisegundo fíjense Cuánto dura esto 200 400 esto son milisegundos o sea este potencial dura 200 milisegundos este dura 300 y pico prácticamente son larguísimos estamos hablando de potenciales de acción que son 300 veces más largos o 200 veces más largos que los de las neuronas eso es una característica de las fibras miocárdicas las células musculares esqueléticas también tiene potenciales que son espigas

también son breves son más largos que las neuronas no es un milisegundo por ahí son 3 cu Pero esto 2 300 ya es otra cosa las fibras miocárdicas tienen potenciales muy grandes y eso es clave para su sincronización y también tienen periodos reflectarios largos que son claves también para que la fibra se pueda llenar porque tiene que haber un momento en el que el corazón no tiene que contraerse se tiene que relajar para poder llenarse de sangre en ese momento es necesario que no pueda activarse y Y eso también se relaciona con la forma que

tienen estos potenciales en el potencial de acción de la fibra miocardica hay cuatro fases bien diferenciadas y siempre que lo describimos las vamos a mencionar hay una fase de despolarización rápida llamada fase cero después hay una repolarización temprana llamada fase uno es como que rápidamente y con mucha pendiente recupera un poco de lo que había despolarizado luego viene una meseta una fase dos en la que hay poca o nada dependiente vemos acá en la fiera de purkinge que es casi una cúpula eh isoeléctrica fácilmente en las otras hay un poquito de pendiente pero poco hay

nada luego vuelve a repolarizar más rápido la fase tres Y por último la fase cuatro que es el reposo también es el arranque esas cuatro fases se ven en algunas de estas células no en todas en las del nodo sin auricular y el aurículo ventricular no se ven solo Vamos a ver la cero y la tres la dos No ahora vamos a analizar con más detalle el potencial de acción de una fibra rápida como las del músculo ventricular o auricular ordinario estas son fibras también llamadas sódicas y se llaman fibras rápidas no porque su potencial

de acción sea más corto sino que porque la fase cero la fase de polarización rápida tiene mucha pendiente es muy empinada bueno en estas células hay cuatro fases bien diferentes de potencial de acción una fase cero que es la despolarización rápida y se debe a la entrada de sodio por canales voltaje dependientes similar a la de las neuronas luego hay una fase uno que es una repolarización temprana debida a la salida de potasio luego hay una fase dos en la que es como una meseta o plató plateau no sé cómo se pronunciará me suena que

debe ser plato pero bueno esa meseta es como que el potencial tiende a ser estacionario hacer ISO eléctrico a no haber un gran cambio y se debe a que en simultáneo está entrando calcio y saliendo potasio al mismo tiempo eso genera una especie de equilibrio de cargas que se están moviendo a ambos lados de la membrana y luego ha Esa es la fase dos después viene una fase tres en la que después de que esos canales de calcio se activa ni deja de entrar el calcio solamente queda la salida de potasio Y esa la fase

tres es la repolarización Y por último el reposo la fase cuatro en las fibras miocárdicas como el potencial es tan lento los canales de potasio a pesar de que tienen una cinética lenta no producen esa hiperpolarización post potencial que se veía en las neuronas el sumo las características que tiene este potencial de ser tanto más largo le da tiempo a los canales de potasio de cerrarse en tiempo y forma en este potencial ocurren un montón de cosas podemos ser más o menos simplistas para ellas el la vista tradicional hablaba de simplemente tres canales voltaje dependientes

el de sodio que genera sodio voltaje dependiente la entrada de sodio es lo que genera la despolarización rápida que llega acercándose al ner de sodio sin llegar nunca va a llegar al ner del sodio acá no llega porque el el también hay potasio que sale que tiene cada vez más fuerza impulsora porque hay cloruro que entra y también porque los canales de sodio empiezan a inactivar si nosotros vemos el sodio tiene un aumento en la conductancia acá vemos la corriente de sodio que es negativa porque recordemos de neuro las corrientes de cationes que entran por

convención se definen como corrientes negativas eso era una de las cosas confusas que una corriente negativa generaba un potencial despolarizante pero es así cuando hablamos de corrientes esta I es corriente se grafican de esta manera la entrada brusca de sodio es lo que genera esta despolarización grande pero fíjense que los canales de sodio se inactivan el sodio pierde corriente Por qué pierde corriente son canales voltaje dependientes que se abrieron por la despolarización y sin embargo acá en este momento la célula está muy despolarizada y los canales se están cerrando en este punto se cerraran están

inactivos en realidad no se cierran se inactivan están todos inactivos y la célula está muy despol izada Por qué bueno los canales de sodio se inactivan como habíamos visto en neuro tienen esa compuerta de inactivación y los canales de sodio que en la células miocárdicas son los mismos son iguales son idénticos y son los responsables de la fase cero luego hay una fase uno una repolarización temprana en esta fase uno coincide la progresiva inactivación de los canales de sodio que además tienen cada vez menos corriente porque el sodio está más cerca de su potencial ners

entonces tiene una fuerza impulsora y también coincide con la apertura de canales de potasio en la versión tradicional podríamos decir que todos los canales de potasio son uno solo pero si somos un poco más precisos que no voy a hacerlo para evaluarlos en el examen pero les cuento hay diferentes poblaciones de canales de potasio y voltaje dependientes que se expresan en las células miocárdicas y hay unos que son responsables de una corriente rápida este transitoria que son estos canales kb 4.3 y k ch1 p2 olviden el nombre ya mismo pero bueno esos canales son muy

rápidos tienen una cinética bastante parecida a los de sodio un poquito más tarde pero también se abren rápido generan esa repolarización rápida y también se inactivan por eso esta fase tiene una gran pendiente y de repente corta en este momento el potasio tiene más fuerza impulsora que el sodio si tuviera una corriente sostenida podría repolarizar muy rápido pero estos canales cortan Y cómo es eso que cortan Se abrieron por una despolarización y se Están volviendo a ser impermeables y esto sigue despolarizado bueno no se dice cierran se dice que se inactivan siempre que un canal

que se abrió por la despolarización tiene otra compuerta que se cierra por la despolarización también que tiene como un comportamiento inverso a la compuerta que lo abrió se dice que el canal se inactiva por eso este canal de sodio se inactiva y este canal de potasio también se inactiva este también va a tener estadío inactivo abierto cerrado inactivo como el canal de s voltaje dependiente de todos modos de estos canales de estos canales no vamos a hablar en detalle porque no nos aportan nada Y hay muchos libros clásicos que no los diferencian de los otros

en realidad las células miocardicas expresan muchos canales de potasio diferentes Bueno luego sigue el potasio saliendo por sus diferentes canales permeables Pero hay una fase dos en la que hay una meseta el potasio sale sin embargo la célula no repolariza realmente queda bastante estable el potencial A qué se debe Bueno a que se abrió otro tipo de canales y hay un cation que entra Este cation es el calcio el calcio ingresa a la célula en la fase dos la meseta se caracteriza por al mismo tiempo la entrada de calcio acá vemos la corriente negativa producida

por la entrada de calcio junto con la salida de potasio a través de diferentes canales por los que sale como está entrando y saliendo un catón y más o menos la misma cantidad el potencial de membrana permanece más o menos estable como en un nuevo estado estacionario que es despolarizada está por encima de los 0 mv Pero bueno esta fase dos es es un momento muy importante en las células porque está entrando el calcio que va a ser clave para la contracción recordemos en el músculo esquelético no hacía falta que entre calcio para que las

células musculares se contraigan porque el calcio viene de los reservorios internos y el potencial de acción en la célula de músculo esquelético generaba la suficiente liberación de calcio como para que se contraiga un montón de veces el músculo en el miocardio también el calcio viene en el retículo sarcoplasmático pero es imprescindible que entre calcio desde afuera Si en el extracelular no hay calcio no se contrae el calcio actúa como segundo mensajero provocando la liberación de calcio de los reservorios de retículo sarcoplasmático que está bastante menos desarrollado en el músculo cardíaco que en el esquelético Y

eso es muy importante y esta fase dos y esta gran meseta es una característica de estas células miocárdicas y es realmente clave para el funcionamiento también es clave en lo larga y extendida que es para darle los tiempos esa sincronización que tiene el potencial de acción para que se contraiga correctamente el corazón y también es importante recordar esto cuando veamos o Cuando vean en algún momento de la carrera el electrocardiograma porque entre la despolarización y la repolarización de las células ventriculares hay una gran parte unos cuantos milisegundos en los que cientos de milisegundos en que

el potencial de membrana de las células está en una meseta que es mayormente isoeléctrica y no se ve nada eso va a ser lo que va a explicar la lo que pasa entre el complejo qrs y la onda t ese segmento est que es tan importante observar sobre todo en la clínica y emergencias cuando hay sospechas de algún evento que compromete la circulación del corazón Bueno pero qué le pasa a los canales de calcio y los canales de calcio también dejan de estar abiertos una vez más se inactivan los canales de calcio al igual que

los de sodio y que estos de potasio se inactivan despolarizado hay una compuerta más en ellos que empieza a cerrarse a perder permeabilidad y el canal de calcio deja de ser permeable por lo tanto el calcio deja de entrar y queda sobre el potasio eso da origen en la fase tres la fase tres es la repolarización que se caracteriza por el retorno del potencial de membrana al reposo en las células miocárdicas esto Ur en 300 milisegundos tarda un montón y con esos tiempos tan lentos le damos tiempo al Canal de potasio voltaje dependiente normal de

las neuronas que es este similar al de las neuronas no es idéntico pero es casi lo mismo entonces no vemos al final del potencial esa hiperpolarización popot tencial que veíamos en las neuronas en las células miocárdicas no se ve hay otra variante de potencial de acción en el miocardio muy diferente que es el de las fibras lentas o cálcicas se llaman lentas porque la pendiente de despolarización de la fase cero es menor se despolariza más lento y cálcicas porque el calcio es el principal ion responsable de esta pendiente acá tenemos dos ejemplos las del nodo

sinusal y las del nodo AB acá abajo tenemos una fibra de purkinge que es una fibra sódica rápida que tiene automatismo estas otras dos son cálcicas también con automatismo ya vamos a ver qué es el automatismo miso bueno en estas fibras hay algunas diferencias en el potencial de acción para empezar el reposo tiene un valor bastante más positivo la otra estaba -80 -85 Esta tiene un potencial que lo más negativo que es es -65 está unos 20 25 mv por encima de la otra después eh Eso hace que esta célula tenga los canales de sodio

voltaje dependientes inactivos que no participen y que el guion principal que genera la despolarización rápida a la fase cero no sea el sodio sino que sea el calcio el calcio pasando a través de canales de calcio voltaje dependiente la mayor parte de los autores dicen que son canales de tipo t un canal que no es el de tipo l prolongado es un poco diferente Pero hay algunos que también hablan de la participación del tipo l también hay autores que dicen que el sodio también participa en esta fase cero que es sodio y calcio vamos a

hacer simplistas vamos a decir que es solamente calcio qu es lo que dice el boron eh Y es lo que está está graficado acá Bueno y después tiene una repolarización una fase tres que está también gobernada por el potasio canales voltaje dependientes de potasio en estas células la fase uno y la dos no se ven la fase cero tiene menos pendiente aunque no se nota reconozco mucho en estas imágenes se ve un poquito acá pero no tanto y recordemos que se llaman fibras lentas por la pendiente de esa fase no por la duración del potencial

de acción de hecho el potencial de acción es muy largo pero es más corto que en las sódicas Entonces nos fijamos esta fibra sódica tiene un potencial de acción que dura como 400 milisegundos casi y esta menos durará 200 es un poco más corto bueno el la fase cuatro tiene una pendiente esa pendiente No es la hiperpolarización popot tencial que habíamos visto en las neuronas esto es mucho más lento esa pendiente es lo que llamamos la despolarización diastólica espontánea y se debe a otra cosa se debe a una corriente que hay en estas células durante

el reposo que es una corriente que se corta se cierra durante el potencial de acción Esa es la llamada corriente fanny fanny como rara divertida funi in English la corriente funny está gráfica de acá vemos recordamos no corriente negativa qué era una corriente negativa un cate entrando a la célula Exacto por convención corrientes negativas producen potenciales despolarizantes se está despolarizado y hay una corriente negativa bueno esa corriente negativa es ocasionada porque estas células tienen una población de canales de una gran familia que se llaman hcn se los denomina globalmente la H es por hiperpolarización y

la CN ciclic nucleoti o sea nucleótidos cíclicos cíclico y esos les suenan bueno etcétera esos son canales raros particulares canales dependientes de voltaje pero que funcionan al revés de todos los que vimos en neuro estos canales cuo más despolarizada está la membrana acá por ejemplo que se está despolarizado se cierran y cuando está hiperpolarizado valores negativos se abren para qué son estos canales bueno son canales catiónicos mayormente cationes monovalentes pero experimentalmente se ha demostrado que también pasan cationes bivalentes Cuál es el cation que está generando esta corriente y bueno piensen imaginen un ca que pueda

entrar a la célula que tenga fuerza impulsora que lo lleva a meterse adentro y el principal protagonista esta claramente va a ser el sodio el calcio podría participar Sí también podría participar pero el más importante es el sodio qué es lo que hace esta corriente esta corriente que está activa cuando el potencial de membrana es más negativo dentro de esta célula va a ser la responsable de esta pendiente que hay en la fase cuatro esa pendiente despolarizante que hace que el potencial de membrana en reposo no quede quieto yo eléctrico como pasaba en las otras

células o en las neuronas sino que se esté moviendo permanentemente Bueno eso es lo que va a generar que estas células lleguen solas a su propio umbral se activen solas espontáneamente es una característica de las células marcapasos estas células llegan solas a su propio umbral y generan un potencial de acción espontáneamente y es lo que genera el automatismo una propiedad importante del miocardio el miocardio late solo el cerebro no le tiene que ordenar que se contraiga como si debe hacer con un músculo esquelético el músculo cardíaco se contrae solo porque tiene células dentro de él

que tienen estos canales y tienen estas características en su potencial de membrana en reposo que hacen que solitas lleguen al umbral y después ese potencial de acción que se genera en estas células genera una despolarización que se conduce a las otras porque recordemos que las células miocárdicas estaban acopladas eléctricamente tenían uniones Gap que las unían y hacían que la corriente de una pase a la de al lado y además hay unas series de células especializadas para conducir corrientes hay un sistema de conducción dentro del corazón las de gis células de fibras de purkinge que son

células especializadas en transmitir rápido impulsos eléctricos para llegar a todas las células miocárdicas entre lo que conduce el sistema de conducción y la manera en la que cada célula se acopla a las vecinas por esas uniones Gap que tenían en esos discos intercalares que vimos hace un rato cada con que una célula llegue al potencial de acción a la larga va a ser que todas lo hagan de manera sincronizada perfectamente y prolija cosa fundamental para que el corazón se contraiga de manera eficiente Entonces esta corriente fan es la responsable de esta pendiente en la fase

cuatro en la fase de reposo que llega solita al umbral y en ese momento se da la fase Cero en estas células la fase cero es dada fundamentalmente por calcio el calcio también vemos acá una corriente negativa entrada de un catón calcio en este caso es lo que genera la despolarización de la célula y el potencial pasa levemente por encima de cero levemente Porque también se corta la corriente de calcio porque los canales de calcio se inactivan los canales de calcio como les contaba hace unos escasos minutos o segundos hay varios tipos de canales de

calcio que tampoco es tema de esta materia diferenciarlos Pero hay dos grandes está el tipo t y el tipo l el tipo l es el más famoso en todo lo que hace a fase dos de las células miocárdicas También acá esto son más prolongados el que tienen también es el que hay en músculo esquelético que genera entrada de calcio y el tipo t es un canal que se expresa en estas células que es más transitorio es más rápido es un poco más parecido al de sodio voltaje dependiente en cuanto a la cinética pero tampoco es

igual es más lento por eso Acá hay más pendiente que que en estas pero bueno ese más quien dice más que en realidad Debería ser menos la pendiente es menos pronunciada en esta célula que en esta no A eso me refiero bueno en estas células las fibras lentas o cálcicas la fase cero se da por la entrada de calcio a través de estos canales canales de tipo t mayormente Aunque insisto no voy a hacer hincapié en eso y luego esos canales se inactivan cuando se inactivan viene la repolarización que se da por la entrada de

potas por la salida perdón de potasio el potasio Acá está el potasio Esta es la corriente de potasio los canales de potasio son canales voltaje dependientes que tienen una cinética lenta y bueno se abren por la despolarización los momentos los que están más despolarizada la célula es cuando están más abiertos Y a medida que va saliendo potasio el potencial se repolariza y los canales van perdiendo eh su cinética según vemos acá los canales de potasio están siempre en cierta medida abiertos nunca se terminan de cerrar los canales de potasio y voltaje dependientes en estas células

tienen picos y Valles Pero dentro de una corriente que siempre está también pasa que coincide también con canales catiónicas que rara vez se terminan de cerrar hay solo un momento durante la repolarización en la que prácticamente lo único que hay es la salida de potasio Pero bueno estas células con Estos tipos de canales tienen Este modelo de potenciales que es el típico de una fibra lenta o cálcica y así tenemos un montón de variantes de potenciales de acción en diferentes células ventriculares algunas ubicadas en el epicardio en el endocardio en el medio vemos diferentes formas

algunas más cortas otras mucho más largas y prolongadas hay diferentes variantes sódicas cálcicas con automatismo sin automatismo y las podemos comparar acá con lo que es una neurona a son gigante de calamar veamos eh 1 y medio 2 1 milisegundo el acción gigante de calamar o lo que es un nodo rambar de conejo 2 3 milisegundos una célula muscular las células musculares típicas músculo esquelético humanas o lo que fuera tienen potenciales de acción que también son espigas son más largas que los de las neuronas no son 1 milisegundo pero por ahí son 5 10 No

mucho más y esto es una célula miocárdica de aurícula de cobaya que también es larga No recordemos que los potenciales de acción miocárdico son largos vean lo que es esto Esto es infinito estas imágenes las de los dos extremos son del berne y Levi y esta del medio es del boron son variantes de potenciales de acción que básicamente se diferencian en los canales que las diferentes células expresan y las iones de iones en los medios de las diferentes células el periodo refractario es un momento en el que las células no responden a estímulos recuerdan que

en las neuronas había un periodo refractario absoluto y un periodo refractario relativo la explicación del mismo se basaba en los estadíos y las compuertas del canal de sodio voltaje dependiente cuando la célula está en reposo potencial más negativo adentro que afuera el canal de sodio voltaje dependiente tenía una conformación con una compuerta cerrada que es la compuerta de activación y otra abierta la de inactivación cuando se despolariza la membrana en el potencial de acción el canal de sodio sufría cambios conformacionales que hacía que la compuerta de activación se abra y la de inactivación se cierre

pero como la cinética de la de activación es más rápida había un momento en el que el canal estaba con las dos compuertas abiertas el poro abierto y entrando sodio este estadio típico del comienzo del potencial de acción es lo que llamamos abierto o activo pero un tiempo después el canal se inactiva la compuerta de inactivación Finalmente se cerraba bloqueando el poro y haciendo el tercer estadio del Canal que es inactivo el canal inactivo no se abría despolarizado un canal en este estado no respondía a estímulos había que repolarizar y esperar un tiempo a que

la compuerta de inactivación se vuelva a abrir obviamente la de activación ya se va a haber cerrado para que vuelva a ser activable bueno si todos los canales de la célula están inactivos por lo tanto no hay forma de estimular a esa célula Porque estos canales no se abren con estímulos despolarizantes en ese caso la célula está pasando por un periodo refractario absoluto si algunos están inactivos y otros están cerrados estamos a mitad de camino acá los diferentes canales es una población que va de a poco haciéndose activables Bueno si están algunos Sí y otros

no Ya por ahí la célula es activable pero los estímulos tienen que ser más intensos que en el reposo cuando están todos los canales activables es como que el umbral es más alto ahí estaríamos en el periodo refractario relativo bueno en el corazón hay lo mismo Solo que tradicionalmente se denomina al periodo refractario absoluto periodo refractario efectivo no es exactamente lo mismo porque el absoluto en términos neuronales refiere a una célula el efectivo incluye el absoluto y También incluye toda la parte en la que uno puede generar un potencial de acción en una célula pero

es una corriente muy chiquita que no es capaz de conducirse a las células vecinas o se En definitiva durante el periodo refractario efectivo yo no soy capaz de generar una respuesta un potencial de acción que se pueda transmitir a las vecinas por más fuerte que sea mi estímulo en cardio con fisiología cardiovascular se utiliza para denominar a eso a ese periodo periodo refractario efectivo y no se habla de absoluto es un sinónimo es lo mismo es equivalente Solo que incluye potenciales de acción que a lo mejor sí pueden darse en la célula pero no se

conducen O sea que no servirían para nada En cambio cuando entra en el periodo refractario relativo la célula ya es capaz de generar un potencial de acción que se puede transmitir a las vecinas bueno las células miocardicas tienen también estos periodos que dependen de los de los canales de los estos del canal de sodio voltaje dependiente y eh Y es muy importante esto porque el mio cardio se tiene que llenar de sangre para llenarse Necesito que el músculo esté relajado y necesito que no se conduzcan potenciales que me lo hagan contraer si tenemos un montón

de células acopladas eléctricamente por uniones Gap es muy importante que haya un momento en el que no se puedan activar por eso es muy importante esta característica y los periodos refractarios de la miocárdicas son muy largos el potencial es muy largo pero el periodo refractario también si se fijan son prácticamente 100 milisegundos de periodo refractario en la neurona tipo el periodo refractario no llega ni a 5 milisegundos también es una característica de los canales que expresan el corazón tiene una secuencia de despolarización normal que es absolutamente clave para su correcto funcionamiento como dijimos hace un

rato las sincronización y el orden en el que se producen estos potenciales de acción y estas contracciones o relajaciones de las células son claves para que el corazón contraiga todo a la vez para bombear la sangre o y también se relaje todo a la vez para recibir y llenarse de sangre para poder bombear en el próximo latido el impulso arranca en la célula que más rápido llega al potencial de acción como ya les comenté hace un rato el corazón se contrae solo automáticamente porque hay células que tienen automatismo que tienen esa corriente Fanny esa despolarización

diastólica espontánea y solas llegan a su propio umbral el marcapasos va a ser la población de células que más rápido lo haga la primera que llega al umbral y que genera un potencial de acción va a generar una señal eléctrica que se va a Conducir a todas las demás entonces todas las otras Aunque tengan automatismo Van a responder a la primera que llegó Por qué Y porque el corazón está totalmente acoplado eléctricamente como están todas unidas son muchas no 3000 millones Pero bueno la primera que genera un potencial de acción transmite a todas las demás

la señal y todas terminan contrayéndose a la velocidad de esa por eso el marcapasos es las células cuyo automatismo tiene más pendiente y umbral más bajo y son las primeras que llegan a potencial de acción el marcapaso fisiológico en el corazón es el nodo sinusal que son de todas las células las primeras que en cada latido tienen su potencial de acción el nodo sinusal es un pequeño grupo de células ubicados en la pared posterior de la aurícula derecha cerca de la desembocadura de la vena cava Superior y Desde allí se arranca la corriente que se

va extendiendo por los ases internodales luego hasta el nodo aurículo ventricular y a continuación por el As degis y todo el sistema de gisp purkinge a las diferentes partes del músculo ventricular en un orden muy preciso y ordenado entonces la despolarización normal del corazón arranca en el nodo sinusal y se conduce por los ases internodales o por el miocardio auricular Los Ases internodales están un poco discutidos últimamente hacia el nodo aurículo ventricular todo tiene que ir por el noo aurículo ventricular y por el As degis por el tronco del As degis porque los aurículas las

aurículas y los ventrículos están separados por un anillo fibroso que tiene mucha resistencia para el pasaje de la corriente la corriente en condiciones normales fisiológicas no puede pasar por otro lado que no sea por acá hay algunas patologías en las que se abren otras vías accesorias Y eso genera alteraciones en el ritmo que puede generar taquicardias grandes y también otros problemas potencialmente peligrosos lo normal es que la corriente vaya del sinusal al aurículo ventricular y de ahí con un pequeño retardo de tiempo hacia el As degis que arranca por el tabique Entonces lo primero que

se despolariza es el tabique y el sentido es de izquierda a derecha porque la rama izquierda de las degis es más corta y más ancha por lo tanto conduce más rápido y la región anteroseptal as la parte el vértice y luego las paredes libres de los ventrículos Y por último la base eso es lo que lleva la despolarización completa del corazón en un orden perfectamente predeterminado y que es muy importante respetar para que la contracción también sea precisa recordemos esto es todo despolarización es un evento eléctrico que va a ser seguido de un evento químico

Un aumento en la concentración de calcio que va a ser seguido de un evento mecánico el desarrollo de la tensión la secuencia es es esa el orden es ese eléctrico químico mecánico y luego va a haber también eventos valvulares que veremos en la clase de ciclo cardíaco la actividad eléctrica del corazón se puede registrar con el electrocardiograma colocando electrodos en los miembros acoplados con un aparato que mide los voltajes un voltímetro y imprime esto un papel milimetrado calibrado que pasa en función del tiempo uno puede registrar como la resultante de la actividad de un montón

de células va imprimiendo cambios en el voltaje eh lo que veo es la resultante de la actividad de muchas y el voltaje va a ser grande si son muchas las que están activas y todas en el mismo sentido cuando Son poquitas células o van en diferentes direcciones no se va a ver nada muy notorio desde esos electrodos ubicados en la piel la idea no es que que entiendan el electrocardiograma ahora ya lo van a estudiar toda la carrera y va a haber varios años más en los que los van a ver pero les quiero presentar

por primera vez Cómo se llaman las ondas ya que el corazón tiene una actividad con una secuencia de despolarización tan regular y tan ordenada esas células activándose todas juntas para el mismo lado generan potenciales o cambios eléctricos en el líquido extracelular y etcétera que se pueden leer por electrodos desde la piel Y eso genera el electrocardiograma que también nos sirve para detectar enfermedades Porque si el corazón está enfermo si hay un sector al que no le llega la sangre que no se puede despolarizar o repolarizar el o hay un lugar por el que la corriente

se retrasa o lo que fuera la corriente eléctrica el electrocardiograma va a mostrar de manera inocua rápida instantánea eh que hay algo raro que no está yendo bien Además que es una secuencia de despolarización muy conservada en la población hay un patrón normal muy muy bien conocido que tiene algunas variantes fisiológicas que también están muy bien conocidas bueno acá están las ondas del electrocardiograma y simplemente lo quiero mostrar eh la despolarización arrancaba en el nodo sinusal obviamente Ese nodo es muy chiquito y no se ve y la corriente va del nodo sinusal al aurículo ventricular

y en el medio pasa por todas las aurículas la despolarización de las aurículas completa es lo que genera la onda p insisto despolarización no contracción record vemos que hay un evento eléctrico que genera uno químico aumento en la concentración de calcio y luego uno mecánico la contracción lo que ve el electrocardiograma es la resultante de la actividad eléctrica de un montón de células o sea despolarización sodio potasio etcétera bueno la onda p es la es la despolarización casi digo contracción la despolarización auricular luego hay un segmento isoeléctrico Don es este segmento rojito que es el

segmento PR se llama segmento PR representa la corriente conduciéndose Por el nodo abelas de gis las ramas de ging un montón de celulit chiquitas que implican el paso de la corriente desde las aurículas a los ventrículos y luego viene el complejo qrs que es este que está Violeta grandote que es la despolarización ventricular tiene diferentes vectores que cambian de polaridad o de según la forma cambia según de donde lo miro en el electrocardiograma hay 12 derivaciones y según de dónde lo miro puedo ver eh que es así qrs o si no RS o etcétera bueno

QR o como fuera no quiero explicar en detalle esto pero el si se llama QR o s se denomina por si es negativa positivo la primera onda negativa es q la onda positiva toda onda positiva es r cualquier onda negativa después de una positiva se llama s puede ser también RS r prima etcétera no es la idea de hoy denominarlo simplemente sepan que el nombre es una cuestión de nomenclatura en el registro de si es para arriba o para abajo pero globalmente la despolarización ventricular se llama complejo qrs y la repolarización ventricular es la onda

t y entre el qrs y la onda T O sea entre la despolarización y la repolarización repolarización es potasio hay un segmento isoeléctrico ese segmento isoeléctrico es el segmento St que debe ser isoeléctrico y en él no hay ninguna actividad eléctrica muy notoria la masa de células ventriculares se encuentra con el potencial bastante estable y estamos entre la despolarización y la repolarización Qué hay en en el potencial de acción miocárdico entre la despolarización y la repolarización piensen qué ocurre en las células ahí La respuesta es la meseta la mayor parte de las células están en

la meseta por ahí algunas Ya salieron algunas se mueven pero son no generan ninguna corriente bien visible bueno el segmento St es una parte que se altera tradicionalmente en fenómenos isquémicos y hay que prestarle mucha atención debe ser hizo eléctrico igual No quiero spoilear más cosas a futuro y la onda t es la repolarización ventricular que habitualmente tiene la misma polaridad que el complejo qrs porque el sentido en el que se produce la despolarización es inverso al de la repolarización las primeras células en despolarizarse son las últimas en repolarizar Pero bueno la explicación de esto

y cómo se entiende bueno eso ya lo verán cuando nos toque electrocardiograma y así termina esta primer clase de fisiología cardiovascular Espero que les sirva Cualquier duda me escriben y nos vemos en la facultad